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澎湃防务

国防科技大研制成功新型定位系统,目标走10米误差4厘米

新华社

2014-09-09 18:09  来源:澎湃新闻

研制人员在试验室内给人员自主定位系统做测试。
        
        国防科技大学近日研制成功“基于微惯导的人员自主定位系统”,能够在没有卫星导航信号的环境下,在室内实现精确定位。
        系统由一个U盘大小的足部传感器与一块约3厘米厚的手臂处理节点构成。足部传感器测量鞋尖的惯性数据,无线传输至手臂处理节点,解算得到位置坐标,并通过远距离无线传输链路,传至指控中心。
        在实验现场,研制人员将足部传感器绑在鞋子上,处理节点捆在手臂上,然后在实验大楼中行走。通过指控中心的屏幕,可以看到他行走的清晰轨迹:上楼、左拐、进屋、出门、下楼、回到起点,步行的每一步都在屏幕上清晰地显示出来。每行走10米,系统的累积误差只有4厘米。
        在建筑物内部以及山区、密林等环境中,卫星导航信号存在盲区,无法精确定位。基于微惯导的人员自主定位系统,不需要卫星导航信号,不需要事先安装外部设施,不受覆盖范围的限制,精度和稳定性均已达到国际先进水平。这一技术可以在特战作战、消防救援、反恐维稳等领域发挥巨大作用。
名词解释
微型惯性导航系统

        从2010年起,美国国防部高级研究计划局开展了不依赖卫星的导航系统的研发工作,旨在全面替代GPS,而不是作为GPS系统的补充。目前,该局联合美国密歇根大学的研究人员已经研制出了一种不依赖卫星的新型导航系统,它被集成在一个仅有8立方毫米的芯片上,芯片中集成有3个微米级的陀螺仪、加速器和原子钟,它们共同构成了一个不依赖外界信息的自主导航系统。这名项目主管还称,按计划,这种新一代的导航系统将会首先被用于小口径弹药制导、重点人员监控,以及水下武器平台等GPS应用触及不到的领域。
        美军所谓的新一代导航系统其实质是一种基于现代原子物理最新技术成就的微型惯性导航系统。
        惯性导航系统是人类最早发明的导航系统之一。早在1942年德国在V-2火箭上就首先应用了惯性导航技术。而美国国防部高级研究计划局新一代导航系统主要通过集成在微型芯片上的原子陀螺仪、加速器和原子钟精确测量载体平台相对惯性空间的角速率和加速度信息,利用牛顿运动定律自动计算出载体平台的瞬时速度、位置信息并为载体提供精确的授时服务。
        有资料显示,2003年美国国防部就斥资千万开始对原子惯性导航技术的研制。该技术一旦研制成功,将会使惯性导航达到前所未有的精度。具体来说,将会比目前最精准的军用惯性导航的精度还要高出100到1000倍,而这将会对军用定位、导航领域带来革命性影响。由于该导航系统具有体积小、成本低、精度高、不依赖外界信息、不向外界辐射能量、抗干扰能力极强、隐蔽性好等特点,很有可能成为GPS技术的替代者。
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责任编辑:李琪 澎湃新闻,未经授权不得转载。新闻报料:4009-20-4009
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